01 Feb 2021

Catálogo genético de la microbiota ruminal bovina



Los microorganismos que colonizan el tracto digestivo, o microbiota, tienen una importancia considerable para el huésped.

La implicaciones de la microbiota son varias:

  • Influye en el metabolismo
  • Protege contra los agentes patógenos y las toxinas alimentarias
  • Estimula el sistema inmunitario
  • Favorece el desarrollo de los tejidos corporales
  • Influye en el comportamiento
  • Desempeña un papel nutricional fundamental

En el caso de los rumiantes, la microbiota presente en el rumen permite la conversión en leche y carne de alto valor nutricional de alimentos que no pueden ser consumidos por el ser humano u otros animales de granja porque no son digeribles.

Sin embargo, la fermentación de los alimentos por parte de los microorganismos del rumen también es responsable de la producción de metano y de productos de desecho ricos en nitrógeno.

El objetivo de este trabajo era establecer un catálogo de genes procariotas (es decir, bacterias y arqueas productoras de metano) presentes en el rumen bovino. Este inventario se realizó mediante un enfoque metagenómico, es decir, mediante la secuenciación simultánea a gran escala de los genes de las especies microbianas presentes.

Esta secuenciación identificó 13.825.880 genes procariotas no redundantes. Estos datos aumentan significativamente el número de genes conocidos para los microbios del rumen.

En comparación con los catálogos de metagenomas del intestino humano, porcino o de ratón, el metagenoma del rumen es notablemente más diverso y rico en funciones y especies microbianas asociadas a la degradación del material de la pared celular vegetal y a la producción de metano. Este catálogo también enriquece el conjunto de datos disponibles sobre las enzimas que degradan los carbohidratos en el rumen.

Utilizando un conjunto de datos independientes de un grupo de 77 bovinos alimentados con 4 dietas comunes, los investigadores descubrieron que menos del 0,1% de los genes eran compartidos por todos los animales.

Estos resultados contrastan con la significativa redundancia para otras funciones, con, por ejemplo, el 63% de los genes comunes para las funciones enumeradas en la base de datos de la Enciclopedia de Genes y Genomas de Kioto (KEGG).

La dieta induce diferencias en la abundancia relativa de los genes más que en la presencia o ausencia de los mismos, lo que explica la gran capacidad del ganado para adaptarse rápidamente a los cambios de dieta.

El catálogo elaborado como resultado de este trabajo es un recurso importante para comprender mejor los procesos biológicos implicados en la degradación de los alimentos celulósicos. Este catálogo se completará a medida que se disponga de nuevos datos.

 

 

Fuente: inrae.fr; https://academic.oup.com/gigascience/article/9/6/giaa057/5849033




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